Jordbruksmikrobiologi
Jordbruksmikrobiologi är en gren av mikrobiologin som behandlar växtrelaterade mikrober och växt- och djursjukdomar. Den behandlar också markens fertilitets mikrobiologi , såsom mikrobiell nedbrytning av organiskt material och omvandlingar av marknäringsämnen.
Jordens mikroorganismer
Betydelsen av markmikroorganismer
- Involverad i näringsomvandlingsprocessen
- Nedbrytning av resistenta komponenter i växt- och djurvävnad
- Roll i mikrobiell antagonism
Mikroorganismer som biogödsel
Biogödsel ses som lovande, hållbara alternativ till skadliga kemiska gödselmedel på grund av deras förmåga att öka skörden och markens bördighet genom att förbättra grödans immunitet och utveckling. När de appliceras på jorden, växten eller fröet koloniserar dessa biogödsel rhizosfären eller det inre av växtroten. När det mikrobiella samhället väl är etablerat kan dessa mikroorganismer hjälpa till att solubilisera och bryta ner viktiga näringsämnen i miljön som annars skulle vara otillgängliga eller svåra för grödan att införliva i biomassa.
Kväve
Kväve är ett väsentligt element som behövs för att skapa biomassa och ses vanligtvis som ett begränsande näringsämne i jordbrukssystem. Även om den finns rikligt i atmosfären, kan den atmosfäriska formen av kväve inte utnyttjas av växter och måste omvandlas till en form som kan tas upp direkt av växterna; detta problem löses med biologiska kvävefixerare. Kvävefixerande bakterier, även kända som diazotrofer , kan delas upp i tre grupper: frilevande (ex. Azotobacter , Anabaena och Clostridium ) , symbiotiska (ex. Rhizobium och Trichodesmium ) och associativa symbiotiska (ex. Azospirillum ). Dessa organismer har förmågan att fixera atmosfäriskt kväve till biotillgängliga former som kan tas upp av växter och införlivas i biomassa. En viktig kvävefixerande symbios är den mellan Rhizobium och baljväxter . Rhizobium har visat sig bidra med uppemot 300 kg N/ha/år i olika baljväxter, och deras applicering på jordbruksgrödor har visat sig öka växtens höjd, frögroning och kväveinnehåll i växten. Användningen av kvävefixerande bakterier i jordbruket kan bidra till att minska beroendet av konstgjorda kvävegödselmedel som syntetiseras via Haber-Bosch- processen.
Fosfor
Fosfor kan göras tillgängligt för växter via solubilisering eller mobilisering av bakterier eller svampar. Under de flesta markförhållanden är fosfor det minst rörliga näringsämnet i miljön och måste därför omvandlas till solubiliserade former för att vara tillgängligt för växtupptag. Fosfatsolubilisering är den process genom vilken organiska syror utsöndras i miljön, detta sänker pH och löser upp fosfatbindningar och lämnar därför fosfatet solubiliserat. Fosfatsolubiliserande bakterier (PBS) (ex. Bacillus subtilis och Bacillus circulans ) är ansvariga för uppåt 50 % av mikrobiell fosfatsolubilisering. Förutom det solubiliserade fosfatet PBS även ge spårämnen som järn och zink som ytterligare förbättrar växttillväxten. Svampar (ex. Aspergillus awamori och Penicillium spp.) utför också denna process, men deras bidrag är mindre än 1 % av all aktivitet. En studie från 2019 visade att när grödor inokulerades med Aspergillus niger , var det en signifikant ökning av fruktstorlek och avkastning jämfört med icke-ympade grödor; när grödan saminokulerades med A. niger och den kvävefixerande bakterien Azobacter , var grödan bättre än med inokulering med endast en av biogödseln och de grödor som inte var ympade alls. Fosformobilisering är processen att överföra fosfor till roten från jorden; denna process utförs via mykorrhiza (ex. Arbuscular mycorrhiza ) . Arbuscular mycorrhiza mobiliserar fosfat genom att penetrera och öka ytan på rötterna vilket hjälper till att mobilisera fosfor in i växten. Fosfatsolubiliserande och mobiliserande mikroorganismer kan bidra med uppemot 30–50 kg P2O5/ha vilket i sin tur har potential att öka skörden med 10–20 %.
Exempel
- DAP
- UREA
- SUPERFOSFAT
Se även
Vidare läsning
- G. Rangaswami (2004). Jordbruksmikrobiologi . Prentice-Hall of India Pvt.Ltd. ISBN 81-203-0668-6 .